温慧,宋中泉
(黑龙江省煤田地质一一○勘探队地质勘察研究院,黑龙江双鸭山155100)
煤田地质勘探工程布置方法
温慧,宋中泉
(黑龙江省煤田地质一一○勘探队地质勘察研究院,黑龙江双鸭山155100)
煤田地质勘查工程布置的基本要求是用尽可能少的工程勘查量取得尽量好的地质效果,以保证不同勘查阶段地质研究的顺利进行,为矿山设计和建设提供必要的地质资料。勘查工程的布置方法主要有单斜煤层的控制、褶曲构造的控制、断层的控制、煤层变化性的控制、煤层露头的控制、多煤层的控制、资源/储量地质可靠程度的控制。
地质勘探;工程;布置方法
煤田地质勘查工程布置的基本要求是用尽可能少的工程勘查量取得尽量好的地质效果,以保证不同勘查阶段地质研究的顺利进行,为煤矿设计和建设提供必要的地质资料。
第一,勘查工程的布置要在详细研究已有地质资料的基础上,综合选择各类勘查工程。勘查工程选择的基本原则:一是在裸露地区和半裸露地区,应首选坑探工程及必要的其他地面物探方法,进行地质填图,尽量搞清地表地质情况。二是在地形、地质和物性条件适宜的地区,应以地面物探结合钻探为主要手段,配合地质填图等进行各阶段的地质工作。三是在不适合使用地面物探、坑探的地区,钻探工程是唯一的勘查工程,钻探工程的基本线距应按煤矿床的勘查类型合理选择。第二,如果已有的地质资料较少,可首先布置少量主导勘查线并优先施工,以便初步了解勘查区的地质特征,在此基础上再布置全区的勘查工程。第三,勘查工程的布置要兼顾整个勘查区。做到中部密、边缘稀;浅部密、深部稀。前期布置的工程要便于后期加密。第四,尽可能减少重复工程,做到一孔多用,尽可能使取样孔、水文孔、构造孔与探煤孔结合起来。第五,勘查线上工程控制的煤层斜长,要小于控制相同地质可靠程度资源/储量的勘查线间距。第六,勘查区内褶皱、断层的位置及规模,煤层形态及其变化,煤质及其变化,水文地质、工程地质、开采技术条件等,都应按各勘查阶段的工作程度要求布置相应的工程。
2.1单斜煤层的控制
煤层的控制是以相邻两工程见煤点煤层层面斜长为准,布置工程时必须考虑煤层倾角的大小。煤层倾角越大,相邻两工程见煤点的煤层斜面距离越大。控制单斜煤层,线上的工程间距都应小于线距;煤层倾角越大,线上的工程间距越小。此外,在钻探施工时,由于地质或钻探工艺的原因,随着钻进深度的增加,经常会发生孔斜,导致相邻两工程见煤点煤层层面距离增大,这也是要求线上工程间距小于线距的原因之一。
2.2褶曲构造的控制
由于褶曲形态不同,工程布置也应不同。在褶曲面直立时,为准确地控制褶曲形态,除在两翼布置钻孔外,还要在轴部布置钻孔。在轴部煤层埋藏过深时,轴部钻孔可以在穿过开采深度以内的煤层后终孔。轴面斜歪的褶曲,尤其要注意控制各主要煤层的实际转折部位,不要在地表褶曲轴的位置布置钻孔,它起不到控制深部主要煤层转折的作用。
在褶曲变化畸形的部位,主要煤层底板等高线出现突然转折或怀疑有断层存在的地段,可布置“T”形排列的加密控制孔,以探明其变化情况。其实质是在原有两条勘查线之间加密一条辅助线,但布孔时要尽可能使其与相邻勘查线上的钻孔形成线型联系,为绘制走向剖面图提供方便。
2.3断层的控制
走向断层的控制比较简单,通过在主导勘查线上加密钻孔,可以揭露并控制断层的位置和落差。配合基本勘查线,可以控制断层走向的延伸方向和断层的长度。当走向断层较多且断层性质又相近时,各勘查线上所确定的断层可能会发生对比连接错误。需仔细分析各工程所揭露的各断层的性质和产状、落差等,不能简单地连接。
在倾向断层存在的地区,由于断层走向与勘查线夹角较小或平行,在线距较稀时不能揭露和控制断层。此时,要设计几条孔距较密的走向主导勘查线,以揭露和查明倾向断层。
对于按规定应查明的断层,其延伸情况、断层面的产状及落差,都要有工程控制。在布置控制断层的工程时,必须充分研究地表露头及地面物探资料,才能使所布置的工程发挥最佳作用。
2.4煤层变化性的控制
煤层厚度、结构、煤质等的变化,用基本勘查线即可控制,并可用插入法确定各种边界线的位置。对于由于古河床冲刷、构造挤压变形、岩浆岩吞蚀等因素造成的煤层局部变化,要在分析其形成机制的基础上,尽量用钻孔控制其大致范围,或预测后利用钻孔验证。这些造成煤层局部变化的现象,在勘查过程中很难用工程进行准确控制,因此,无须投入过多的工程量,只需在矿井地质工作中查明。
2.5煤层露头的控制
控制覆盖层下主要煤层露头的位置是勘查工作的重要内容。追索和控制煤层露头的过程,就是对构造形态及煤层变化深入研究的过程。准确地控制煤层露头并通过采样化验,能提高地质研究程度和浅部煤炭资源/储量的地质可靠程度,有利于矿井设计时安排采区和开采水平。
控制煤层露头常采用点线结合的方法。在充分利用地面物探成果的基础上,可在勘查线上加密布置钻孔,也可在勘查线间布置加密追索煤层露头的钻孔,以便搞清煤层露头赋存的位置。在详查阶段应控制主要可采煤层的露头位置。在勘查阶段,要严密控制先期开采地段或初期采区的煤层露头位置,煤层露头在勘查线上的平面位置应控制在75 m以内。
2.6多煤层的控制
在多煤层发育的勘查区,煤层在剖面中的位置是影响钻孔布置的主要因素。在煤层间距较小,布置钻孔时可分段选取主要可采煤层或煤组为对象,在节省工程量的前提下,合理选定工程位置,保证煤层或煤组的浅部和深部有钻孔控制,并使其勘查深度大致相等。在主要可采煤层位于煤系下部,而上部为不稳定煤层时,由于初期开采的是上部不稳定的煤层,此时应对上部煤层进行加密控制,以提高浅部煤层的地质可靠程度。
2.7资源/储量地质可靠程度的控制
勘查区资源/储量地质可靠程度的分布情况,是影响勘查区工程总体布置的重要因素。无论在哪一个勘查阶段,都要按其勘查程度所要求的资源/储量不同类别地质可靠程度的比例,确定其合理的分布范围,按勘查区地质情况,确定与不同地质可靠程度资源/储量相适应的工程密度,并按此密度布置钻孔。
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Coal geological exploration project layout method
WEN Hui,SONG Zhong-quan
(Heilongjiang Coal Geology No.110 Exploration Team,Institute of Geological Survey,Shuangyashan 155100,China)
The basic requirements for coal geological prospecting project are to obtain a good amount of engineering geological exploration results,ensure the smooth implementation of exploration,and provide necessary geological data for mine design and construction.Layout methods of exploration projects mainly include monoclinic seam control,fold configuration control,fault control,coal seam variability control,seam outcrop control,multi-seam control,and geological confidence degree of resource/reserves control.
Geological exploration;Project;Layout method
温慧(1988-),男,黑龙江双鸭山人,助理工程师,从事煤田地质工作。
P618.11
A
1674-8646(2016)14-0054-02
2016-05-14